ogfc沥青路面尾气降解性能研究

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1、分类号U416学号1108230112002学位论文OGFC沥青路面尾气降解性能研究DegradingPerformanceResearchofOGFCPavementonVehicleExhaust王晓晓指导教师姓名徐世法教授北京建筑大学申请学位级别硕士学位类别工学硕士专业名称道路与铁道工程年级2012级论文答辩时间2015年6月学位授予单位和日期北京建筑大学2015年6月答辩委员会主席职称论文评阅人职称、职称北京建筑大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或他人为获得北京建筑大学或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签字：R1期：年（月&日北京建筑大学硕士学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于北京建筑大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文纸质版和电子版，可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印、或扫描等复

3、制手段保存和汇编学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。校外导师签名年rr/1一FTTr一摘要摘要近年来，雾霾天气频发，空气质量好坏已经成为人们非常关注的一个问题，汽车尾气排放是城市大气污染的主要原因之一。本文从道路工程角度出发，以OGFC沥青混合料为载体添加光催化材料，对沥青混合料降解尾气性能进行研究。主要研究了降解尾气性能的评价方法、光催化材料的应用方法以及不同因素对尾气降解效果的影响规律。本文考虑了可能影响OGFC降解尾气效果的因素，首先需要设计OGFC-13型和OGFC-16型沥青混合料，每种类型OGFC分别设计三个不同的空隙率，并对OGFC混合料的各性能指标进行

4、评价。研究表明，OGFC沥青混合料的路用性能指标随着空隙率的增大而有所降低，但均满足规范值要求。本文选择尾气中的CO、HC、NO及CO2进行降解效果研究，为实现路面材料对尾气降解效果的评价，本文开发设计了模拟路面对汽车尾气的降解试验系统，该系统主要由尾气降解密闭反应装置、尾气产生设备、尾气浓度实时测试仪器组成，其中尾气降解反应装置是该系统的核心部分。根据降解试验系统的特征，制定了包括尾气初始浓度控制、模拟降解过程、尾气浓度实时测定及数据采集处理等的试验方法，提出了以降解率（R）作为尾气降解性能的评价指标，并给出相关计算公式。本文选择纳米二氧化钛作为光催化分解材料，分析了其催化机

5、理。对其在混合料中的应用方法进行研究，提出了撒布碾压、直接拌和及等体积代换矿粉方法，研究表明，撒布碾压方法成型的混合料纳米TiO2易脱落，耐久性差；将纳米TiO2最后拌和到混合料中会使空隙率明显减少；等体积代换矿粉的方法对混合料性能几乎没有影响，对尾气降解中NO和HC的降解性能分别达50%和27%以上。综合考虑降解性能和对混合料影响等因素，最终选择等体积代换部分矿粉的应用方法。利用设计的降解反应容器和评价方法，研究了尾气降解效果影响因素沥青混合料级配、空隙率大小、纳米二氧化钛用量、降解时间及光照强度等对尾气降解性能的影响。研究结果表明：OGFC-13和OGFC-16对尾气的降解

6、效果相差不大，对NO和HC的降解率都分别达到60%和30%以上，与AC型沥青混合料相比OGFC混合料对尾气的降解效明显高；在其他条件相同的情况下，随着混合料空隙率的变大，尾气降解率也逐渐提高，但增加幅度不大，综合考虑路用性能与尾气降解效果，推荐最佳空隙率为21%；随着光催化材料用量的增加，尾气降解效果越明显，考虑经济性与功能性，本文选择纳米二氧化钛的用量为50%；随着试验时间的延长和紫外光照射强度的增大，基于纳米TiO2的OGFC混合料对汽车尾气降解效果越好。关键词：沥青路面尾气降解；OGFC混合料设计；尾气降解评价方法；降解率；光催化材料；应用方法；影响规律IAbstract

7、AbstractInrecentyears,thefogweatherhappenedfrequently,moreandmorepeopleareconcernedabouttheairquality.Vehicleemissionsarethemaincauseofairpollution.Fromtheperspectiveofroadengineering,theauthorstudiedthattheperformanceofasphaltmixturedegradedvehicl